DE1764206A1 - Vorrichtung zur Erzeugung von Hochspannungsimpulsen - Google Patents
Vorrichtung zur Erzeugung von HochspannungsimpulsenInfo
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- H03K3/53—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback
- H03K3/57—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback the switching device being a semiconductor device
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- F02P7/073—Optical pick-up devices
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Description
Anmelder: M. V. Philips' Gloeilampenfabriekeo
Akte No, PHK- 2420
Anmeldung vOmi 22. April 1968
PHN 2420 Us/RJ
"Vorrichtung zur Erzeugung von Hochspannungaimjml ion"
Die ?;rf indun^ betrifft eine Vorrichtung :ur
Erzeugung von Hochs^annungsimpulsen*, insbesondere r.ir
Erzeugung von Funken an oiner Zündkerze liner Verbrennungsmotors.
Jie bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung von der z.B. :ve der amerikanischen Patentschrift
3, 051» 070 bekannten Art, mit einem Kondensator,
der in '!eihe mit der Primärwicklung einea hemnftraneformierenden
Hochapannun^.-jtransformatore geschaltet
iat, Hl>ur desaen Jekundärwicklung mindestens eir.o
Zündkerze geschaltet worden kann, p'it einor Gpannun^s-.lurch
die der Kondensator aufgeladen wird,' mit
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einem gesteuerten Gleichrichter über den der Kondensator durch die Primärwicklung des Hochspannungstransformator s entladen wird, und nit einer Steuerschaltung
duroh die der gesteuerte Gleichrichter leitend gemacht werden kann.
Bei einen Verbrennungsmotor, insbesondere einem Ottomotor versehen mit einer Vorrichtung vom vorstehend beschriebenen Typ oder von einem anderen bekannten Typ, treten häufig Anwurfschwierigkeiten auf. Diese
werden meistens durch eine zu schwache, z.?· zu alte Akkumulatorenbatterie verursacht. Beim Antreiben des
Lotors mittels eines duroh die Batterie gespeisten
elektrischen Anlassers fällt dabei die Spannung der Batterie zu stark ab, ίΐο da3s das von Anlasser erzeugte Antriebedrehmoment zu schwach ist, um den Ottomotor
leicht auf eine genügende Anwurfdrehzahl zu bringen,
und diese schlechte Anwurfbedingungen werden dadurch
weiter verschlechtert, dass auch der Zündfunke infolge der abnormal niedrigen Batteriespannung nur sehr schwach
und kurz ist, falls die gleiche Akkumulatorenbatterie sowohl den ,anlasser als au oh die Zündvorrichtung
speist.
Bei den bekannten Zündvorrichtungen ist auoh die Verbrennung bei weiten nicht immer vollständig!
was den Wirkungsgrad des Motors herabsetzt und die Toxizitnt der «uspuffca3· erhöht. Xn -ien StEdtea wird
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-Ue Luft in zunehmenden kasse
<1 ..c-V .'uspaffgase verunreinigt,
so daa:; diese Toxizität nit allen verfügbaren
Lli.teln bekämpft werden muss, wil..re:.d andererseits neue
Ottonotoren niit höherer Drehzahl und einem stets cnsteisenden
Verdichtungsverhältnis auch eine ctets bessere
Ziindvori'ich tui.g erfordern.
Die .:rfindunö" bezweckt, eine verbesserte aber
einfuc e Vorrichtu-ig vom beschriebenen Typ zu schaffen.
Die erfindunßscenässe Vorrichtunc ist dadurch
1C jekeun^eichnet, duss die · 3teuerGChaltun£; ein Uud-Gatter
enthMlt, dem ein Steuersignal und eine von der Spannung
übt=r dem Kondensator abgeleitete Spannung zugeführt wer-
den, derart, dr.su der gesteuerte Gleichrichter wahrend
eines Steuersignals wiederholt leitend genacht wirdf
1p --Is die Spannung über dem Kondensator einen vorbestimmten
V.ert erreicht. Hierdurch werdenf z,B. bei eineji
lanfrsan laufenden Ottonotor oder bein Anwerfen dieses
lüotors, infolge der verhältnisnacsi;; langen Dnuer der
Steuersignile, während jedes Jteuersignals eine Reihe
von Hochs^annungsimpulsen und eine entsprechende Reihe von Z'Ir.dfunken erseugt.
Es sei bemerkt, di-ae die Verwendung solcher
HochQpannungsi!r.pi.lsreihen zun Zünden eines brennbaren
Ciasgeni sches in einer Verbrennunbska^tiex" eines Otto-
23» motorr. bereits bekannt ist, ^.B. us der belgischen
P.atentsphrift |;ϋχ|301. Die erfindung^gemr.3se Vorrich-
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BAD ORIGiNAl,
BAD ORIGiNAl,
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tung ist Jedoch beBonders einfaoh und wirkungsvoll»
t Ausführungebeiepiele der Erfindung sind In
den Zeiohnungen dargestellt und werden im folgenden näher besehrieben· Es zeigern
rungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung»
Fig· 2 das Schaltbild eines zweiten Auaführungsbeieplelsi . ;
rungsbeisplel·»
Fig· 4 ein Detail dieses dritten Ausführungsbeispiels, '
Fig. 5 das Schaltbild einer Variante diese·
dritten Aueführungebeispiele·
Ausftfhrungsbeispiel enthält einen Kondensator 1, der
mit der Primärwicklung 2 eines herauftransformierenden
Hoohspannungstraneformators 3 in Reihe geschaltet ist,
über dessen oekundarwicklung 4 eine Zündkerze 5» ζ·Β·
über einen nicht dargestellten Verteiler» angeschlossen werden kann· Die Vorrichtung enthllt ferner ein·
Spannungsquellef bestehend aus einer Quelle 6 einer niedrigen Gleichspannung in Form eines 12 Volt-Akkumulators und aus einem Wechselrichter in Form eines Sper»-
Oszillators mit einen Transistor 7 und einen Triune forma tor mit einem Kern 8 uns einem ferrona^etischem
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Material mit rechteckiger Hystereseschleife, mit einer in den Kollektorkreis des Transistors 7 geschalteten
Primärwicklung 9» einer im Basie-Emitter-Kreis dieses
Transistors liegenden Rückkopplungswicklung 10 und einer
Hochspannungsaekundärwicklung 11. Der Emitter des Transistors 7 vom pnp-Typ ist an die Plusklemme der
Quelle 6 angeschlossen, seine Basis ist über die'Reihenschaltung
eines durch einen· .«'iderstand 12 überbrückten
Rückkopplungskondensators 13 und der Wicklung 10 mit
seinem Emitter und über einen Polarisationswiderstand • 14 mit der Ilinunklemiae der Quelle 6 verbunden, -und sein
kollektor liegt über die Y/icklung 9 Vi dieser Minusklenme.
Die Sekundärwicklung 11 ist einerseits mit Erde
viii mit der ulinusklemme der quelle 6 und andererseits
mit einem Vollweggleichrichter in iipannungsverdopplungsschaltung
verbunden, der aus eineji jr.opplungskon- ■
densator 11) und zwei Gleichrichterelementen 16 und 17
beuteht. Die Gleiohriohterelemente 16 und 17 üind in
Reihe und in der gleichen Durchlassrichtung über der Reihenac:..' ltung des Kondensators 1 und der Wicklung 2
geschaltet ι und der i^ondenaator I5 liegt zwischen der
nicht-uö^rdeten KleAne der Wicklung 11 und dem gemeinsamen
l'unkt der !ileichrichteroletiente 16 und 17· Di·
V/ickliinfoen 2 und 4 des Traiicforn;tors 3 aind an einem
Ende feordot un'3 die nicht mit der «Vicl.lunf: 2 verbundjene
Ele'-'trodo des Kondensators 1 v/ird über den
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Gleichrichter 15» 1ό» 17 ^uf eine Spannung von z.B.
400 Volt positiv aufgeladen.
Die Vorrichtung enthalt weiter einen gestauerten Sieichrichter in Forn eines gesteuerten Ilalblei-
tergleichrichters oder Thyristors 1Θ über den der Kondensator 1 duroh die Primärwioklung 2 entladen wird,
uiid eine Steuerschaltung zum Leitendmachen des gesteuerten Gleiohriohters 18.
Gatter wirksamen Transistor 9 vom pnp-Typ» Der Emitter
dieses Transistors ist unmittelbar mit der Pluaklemme
der Juelle 6 verbunden', sein Kollektor liegt über einen
Belastungswiderstand 20 an Erde, und seine Basis ist nit der Anzapfung eines aus Widerständen 21 und 22 be
stehenden» über dem Kondensator 1 geschalteten Span
nungsteilers verbunden. Ein zweiter spannungsteiler
cit Widerstanden 23 und 24 liegt zwischen der Basis
des Transistors 19 und der Plusklemne der Quell· 6 und
seine Anzapfung ist über einen Schalter 25, *.B. d»n
2C Unterbrecher eines Ottomotors mit mindestens einer
Verbrennungskammer, in der die Zündkerze 5 angebraoht
ist, geerdet. Die Steuerschaltung enthalt weiter einen
t-
Transistors ist mit den Kollektor des Transistors 19
2-j verbunden, sein Knitter liegt unmittelbar an der Pluak lern nie der Huelle 6 und eein. Kollektor iut über einen
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Belastungewiderstand 27 mit Erde und über einen "lYiderstand
28 mit der Steuerelektrode des Thyristors 1Θ
verbunden.
Die WiderstSnde 21, 22, 25 und 24 sind so b·-
messen, dass der Transistor I9 stark leitend ist, solange
der Schalter 25 geschlossen ist, so^ar wenn der
Kondensator 1 voll aufgeladen ist. Unter diesen Umstanden iet der Traneistor 26 gesperrt und liefert
keinen YorVrärtastron für die Steuerelektrode des Thyristorö
18, so dass auch dieser gesperrt bleibt. Wird durch Unterbrechung des Kreises des Schalters 25 ein
Steuersignal erzeugt, so vergleicht der Transistor 19
die sn seinem Emitter gelegte Spannung der J.uelle 6
mit der an aeine Basis angelegten, von der Spannung
über dem Kondensator 1 abgeleiteten Spannung über dem
Widerstand 22. Ueberstfcigt diese letztere Spannung einen
vorbestimmten ..ert, so wird der Transistor 19 gecperrt.
Der Transistor 26 wird dann stark leitend und ein Teil seine ε Kollektor ströme flieset über den V.'iderstand
2( zwt Steuerelektrode des Thyristors 18 und macht
diesen leitend. Der Kondensator 1 entladt sich über den Thyristor 18 und die "«Vicklung 2; der ötronicpuls durch
diese Wicklung erzeugt einen Hochspannungsimpuls über
der oekund'lrwicklüin^ 4» so dass an den Elektroden der
Zündkerze cj ein Funke über springt. *
infolge der Entladung dee Kondensators 1 wird
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• β ·
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die Spannung der Baeie dee Transistors 19 wieder negativ gegenüber der Spannung an seinem Emitter« sogar
bei unterbrochenem Kontakt des Schalters 25, und dieser
Transistor wird wieder leitend und sperrt den Transis-
5" tor 26 so dass der Thyristor 1Θ beim ersten Nulldurohgang seines Hauptstrome wieder sperren kann·
Infolge des rollstandigen Kurzschlusses der
Sekundärwicklung 11 seines Transformators durch den
Thyristor 18 über die Gleichrichter 15, 16, 17 h«rt
der '.Vechselriohter mit den Transistor 7 im wesentlichen
auf zu schwingen, bis der Thyristor 1Θ wieder nichtleitend wird*
Sobald der Thyristor 1Θ wieder nicht-leitend geworden ist, fSngt der Vechselriohter mit dem Transis
tor 7 wieder an stark zu sohwingen, wodurch der.Konden
sator 1 über den Gleichrichter 15» 16, 17 wieder aufgeladen wird· JLa dem Augenblick, in dem die Spannung fiber
dieses Kondensator wieder den vorbestimnten Wert erreicht, wird der Transistor 19 wieder gesperrt, sofern
der Kontakt des Schalters 25 inzwischen nioht wieder
geschlossen worden ist« Ist dies nicht der Fall, so
werden der Transistor 26 und somit der Thyristor 18
wieder leitend, der Kondensator 1 entlädt sioh «leder
über der. Thyristor und die Wicklung 2 und die Vorrioh
tung erzeugt einen zweiten Funken zwischen den Elek-
truuen der Zündkerze 5» und so weiter.
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Bei jeder Unterbrechung des Kontakts des Schalters 25 erzeugt die beschriebene Vorrichtung mithin
eine Reihe von Hoohspannungsimpulsen und eine entsprechende
Funkenreihe, und diese Reihen werden erst dadurch unterbrochen, dass der Kontakt des Schalters
25 wieder geschlossen wird. Das Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden impulsen wird durch die Kapazität
des Kondensators 1, den Innenwiderstand der Ladespannungsciuelle, die aus der Quelle 6, den .V'echselrichter
7 bis 14 und dein Gleichrichter I5 bis 17 besteht,
durch die vorbestimnte opannunj über dem Kondensator
1f die ihrerseits duroh die Widerstände 21,
22, 23 und 24 bestimmt wird, und durch das UebersetzungsverhSltnis
des Ί/echselrichters mit dem Gleaohrichter
bestimmt.
Bei leitendem Thyristor 10 bildet der Kondensator 1 zusammen mit der induktanz der Wicklung 2 einen
' für beide Jtromrichtungen geschlossenen ochwingungakreisj
für Ströme in der Sperrichtung des Thyristors 15 ist dieser Kreis über die Gleichrichterelemente 16
und 17 geschlossen. Dieser geschlossene Kreis wird
durch die intladung des Kondensators 1 über den Thyristor
1Θ Etark angestossen und eohwingt mit seiner
Resonanzfrequenz gemäße einer gedämpften Schwingung. *
»Venn eine Halbperiode dieser Schwingung genügend länger als die otw-i 2OyWiJ betragende -Irholungoseit dee Thyri·-
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tors 13 ist, so sperrt dieser nach einer ganzen Sohwlngungsperiode. ist diese Halbperiode kürzer als -die Erholungezeit dea Thyristors urd ζ.B, gleich 10 Mlkros·-
* 0
künden ist, (Schwingungsfrequenz $0 kHz) ao leitet der
Thyristor in der VorwSrtsrichtung, bis die Sohwingungs-. amplitude so stark abgenommen hat, dass der VorwSrtastrom durch den Thyristor 1Θ ihn nicht mehr leitend
halten kann»
lienn der Vollwe^gleichriohter 15-17 durch ei
nen einfachen Gleichrichter ersetzt wird, indem z.B»
der Kondensator 15 und das Gleichrichterelenent 17
weggelassen und die wicklung 11 an die Anode dee Gleiohrichterolements 16 angeschlossen wird, so ^bildet der
Kondensator 1 zusammen mit der Wicklung 2 für eine
Stromriahtung einen durch den Thyristor 10 gesehlossenen Schwingungskreis mit verhSltnism&ssig hoher Eigenfrequenz und für die andere 3tromriohtun6* einen durch
den Gleichrichter 16 und die Wicklung 11 geschlossenen
Sohwingungskreis alt niedrigerer Eigenfrequenz. Die
zweit· und etwaige weitere geradzahlige Halbperioden
haben somit eine 1fingere Bauer und eine niedriger·
Amplitude als die erste und etwaige weitere ungeradzahlige Halbperioden der Schwingung,
Variante kann die V/ioklunj 2 durch eine Diode überbrückt werden, deren Kathode in der dargestellten
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Vorrichtung geerdet sein würde und die die geradzahligen
Halbperioden der Schwingungen über der Wicklung
2 unterdrückt, so dass jeder erzeugte Inpuls auf nur etwa eine erste Viertel Periode der Johwingung des
Schwingungskreises 1, 2 beschrSnkt wird.
üie Form, die Dauer, der Charakter (stetige oder wechselnde Polarität) und die Seitintervalle der
erzeugten Hochspannungeimpulse Iussen sich somit be-
liebig beeinflussen· Bs sei noch bemerkt, dass, wenn
der.Wechselrichter 7-14 .während der Impulse schwingen
und dem Kondensator 1 einen Ladestrom zuführen bleiben
würde, der Thyristor 18 nicht so leicht wieder sperren würde und unter bestimmten Umständen, namentlich wenn
der vom .lechselrichter 7-14 über den'Gleichrichter
15-17 gelieferte Ladestrom einen für den betreffenden
Thyristor genügenden Halteetron bildet so gar nidht mehr
sperren würde, indem dafür gesorgt wird, dass der Wechselrichter 7-14 bei leitendem Thyristor 18 nicht
schwingen kanu, wird vermieden, dass der Thyristor 18 durch den τοπ wechselrichter 7-14 über den Gleiohriohter
1P-17 gelieferten gleiohpriokteten Wechselstrom Im
leitenden zustand gehalten wird* Infolgedessen werden
auch die erzeugten Hachspannungsimptilee etwas verkürzt
durch "nterdrückung eines nutzlouen Jndteile oder
"cJch*ai.:-.es" geringer Amplitude, wShrend die Verlustleistimr
in 3c;.altungselement 7 dec Wechselrichters
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7-14 und der Mittelwert des von der quelle 6 niedriger
Gleichspannung gelieferten Strome verringert werden·
Es hat sioh herausgestellt, dass die beschrie·
bene Reihe von Zündfunken, namentlich bei kalten Motor
und insbesondere beim Anwerfen, wirkungsvoller ist ale ein ununterbrochener Funke gleloher Dauert die Verbrennung wird beschleunigt und 1st vollständiger, die Aue·
puffgase enthalten weniger Kohlenmonoxid und es wird
weniger Kohlenstoff im Auspuff und im Motor, insbeaon
dere auf den Elektroden der Zündkerzen, abgelagert·
Das zweite, in Fig· 2 dargestellte Ausführungsbeispiel 1st mit einen uegentaktweohselriohter
mit zwei Transistoren 7 und 7* verseilen. Der Transformator 8-11 hat eine Primär und zugleich Rückkopplungs-
wicklung 9, 10, 9', 10· nit einer mit der Pluequelle
der Quelle 6 verbundenen Kittelanzapfung und mit Enden, die über FolarisationswideratKnde 12 und 12* mit
den Basiselektroden der Transietoren 7 bzw· 7· verbun-'
den sind, deren Emitter mit Anzapfungen dieser Wicklung
verbunden sind. ϋ·χ Transformator 8-11 hat ein hohes
Uebersetzungeverhältnis und seine oekundarwiqklung 11
ist mit den Eingangspunkten einer 1^Ie i ohr ioh'terbrCcke
15* verbunden· Die Steuerschaltung enthalt ein VerzS-serm*oEiietzwerk, das cus den Kondensatoren 32, 33. und
34 und den niderständeifr 35» 36 und 37 Gesteht und die
"J-.nur j ο dt;- durch cino Entladung dee Koiiden. atora 1
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BAD
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erzeugten impulses bestimmt oder wenigstens beschränkt.
Dieses Netzwerk ist zwischen dem Emitter und der Basis der Transistors I9 einfa-eschaltet, derart, dass die
Kondensatoren 32, 33 und 34 mit der Differenz zwischen
der Spannung über den V/iderstand 22 des Jpannungateile r·
21, 22 und der Spannung der Speisequelle 6 geladen werden. Der Emitter de3 Trroi si stora 19 liegt an der Anzapftin^
des Spannungsteilers 21, 22 und seine Baai3 über
die .Viderstände 35» 36» 37 des Verzögerunganetzwerkea
to an der Plusklemiae der üpeisexuelle 6, so dass dieser
Trasistor leitend wird, wenn die erwähnte Spannungsdifferenz
positiv ist imd den Basis-Emitter-Schwellenwert
übersteigt. Der Kollektoratrom de3 'fransiators 19
fliesst über den V/iderstand 20 nach Erde, und die Jpannung über diesem Widerstand ist °.ls Vorspannung
in Vorwartsrichtunj für di· Basis eines zweiten Transistors
26' von npn-Typ wirksaa»
Dor Kollektor dea Transietore 26* ließt über
den Schalter 25, a.B, einen Unterbrecher, an der Pluaklemne
der Speise^uelle 6, und sein Eaitter ist über
den './lderatand 28 mit der Steuerelektrode des Thyristors
1ü verbunden. Der Transistor 26' kann dieser Steuerele' trodo 3onit nur dann einen VorwSrtsatrom
zuführen, wenn ler Transistor 19 leitend und der KontaJct
des Schalters 25 unterbrochen ist. Vftnn die·«
beiden lißdinooii.oen .^leichzeitiß; erfüllt sind, wird
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der Thyristor 10 leitend, und der Kondensator 1 entlSdt sich Ober, diesen Thyristor und die './icklung 2. Da-
bei wird die Abnahme des Potentials des Emitters des
so dass die Transistoren 19 und 26* bei Abnahme der
Spannung über dem Kondensator 1 nicht zugleich gesperrt
werden« Infolgedessen wird auch der Thyristor 18 im
leitenden Zustand gehalten, sogar nach lSn&er als seine
Erholungszeit dauernden Unterbrechungen seines Anoden
ströme{ die Dauer des seiher Steuerelektrode zugeführ
ten VorwSrtsstroms wird somit durch die leitkonetante
des Netzwerkes 32-37 beschrankt, sofern der Kontakt des
Schalters 25 wahrend dieser Zeit unterbrochen bleibt·
Y/fihrend /ler durch diese Zeitkoastante I>esticunten Zeit
kann eine Reihe von Hochspannungsimpulsen über der 3ekundärwioklung 4 erzeugt werden, z.B, in Forn von impulsen, gedämpfter Schwingungen einer verhSltniemSasig
niedrigen Frequenz, z.B. 20 kHz, des Kreises 1, 2« der
wechselweise duroh den Thyristor 18 und durch den Gleioh
riohter 15' geschlossen wird·
iirne praktische Ausfuhrungsform der Vorrichtung
na oh Fig· 1 war nit einen. Gegentaktwechselriohter na oh Fig· 2 versehen· Es wurden die nachstehenden Elemente
verwendet ι ·
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Gleichrichter 15' Philipe Typ BY 123,
Thyristor 18 Philips Typ BTY 911 *
Kondensator 1 1 Mikrofarad» Widerstände 12 und 12· 5 Ohm,
\7iderstande 14 und I4·* 270 Ohm,
Widerstand 20 22 kOhm, Widerstand 21 180 kOhm,
'Widerstand 22 5,6 kOhm, Widerstand 2J 27 0hm,
1C ,iiderstand 24 4»7 kOhm,
Widerstand 27 1 kOha, '.fi der st and 28 220 Ohm,
Transformator 8-11 ' 12 Volt —» 4OO Volt,
Transformator 2-4 Normale Zündspule· Das Steuersignal kann durch viele andere Liittel als durch einen Schalter oder Unterbrecher erzeugt
werden, z.B· durch einen gegenüber einer Ii cklung
oder einem Hall-Generator verschiebbaren Dauermagneten.
Beim dritten AuefÜhr;jigebeispiel, das in
Fig. 5 teilweise dargestellt is^f νίτά dieses Signal
in ^orm einer plStilichen starken Aenderung ein·«
lichtempfindlichen V/ideretandes gegeben· Di· Transistoren
19 und 26· sind gemäas der Variante der Fi1U 2
2^ geschaltet, reit den Unterschied, dass die Basis des
Trr.r.aietora 19 unmittelbar, unter ./egluasung des Ver-
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. BAD ORIGINAL
. BAD ORIGINAL
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z6gr?rungsiietzwerkea 32-37» "dt der Plusklemme der
Speieeqitelle 6 verbunden ist» und dass auch der an
einem Ende geerdete Kollektorwiderstand 20 dies·« Transietore weggelassen und durch einen Photowider
stand 36 ersetzt ist, der in Heine mit einem einstell
baren i/iderstand 39 zwisohen den Kollektor und die Basis des Transistors 26* geschaltet ist· Eine. Glühlampe
40 wird über einen einstellbaren Widerstand 41 duroh
die Quelle 6 gespeist. Sie ist so angeordnet, dass sie
den Photowiderstand 38 durch eine Oeffnung 32 ein··
Atsohirogliedes 43 beleuchten kann«
\7ie in Pig· 4 dargestellt ist, besteht diese·
ι Abeohirmglied 43 *u& einer Scheibe mit zwei QeffnUngen
42, die z.B. duroh die Kurbelwelle eines zweizylindrigen Viertaktottomotors zusammen mit der Kontaktscheibe
dos Verteilers angetrieben wird·
Elenso wie beim zweiten Ausführungsbeispiel
nach i'i£. 2 verjleieht der Tr;insistor 19 einen proportionalen Teil der Lade spannung dec l'cndenefctora 1 alt
der Spannung der Speisequelle 6 und er wird erst dann
leitend, wenn die Kondensatorepannung einen vorbestimmten V/ert übersteigt· Der Kollektorkreio dieser Traneietors enthült die Steuereleitrode-Kathode»Strecke de·
Thyristors 18, den Widerstand 28, die Basis-Emitter
strecke des Transistors 26· und ausserdcm den Regelwi
derstund 59 und den Ihotowiderstand 38· Solanje der
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PHH 2420
Photowiderstand nicht beleuchtet wird, ist sein Widerstand
so gross, dass nur ein vernachlÜ33igbar kleiner Kollektorstrom zur Basis des Transistors 26· fliessen
kaiin und der Enitterstron dieses Transistors nicht ausreicht,
un den Thyristor 10 leitend zu machen» Dieser wird soiait nur dann leitend, wenn bei ausreichend aufgeladenen
Kondensator -1 der Fotowiderstand J8 durch
die Lampe 4Q beleuchtet wird.
Die Dauer der Reihe der erzeugten Hoohspannungsir.pulse
ist gleich der Z»it, während der der Fhotovriderstand
33 hinreichend beleuchtet wird um 2u "bewirken,
dass dor Transistor 26' der Stetierelektrode des
Thyristors 18 einen ausreichenden Vorwärtsatroia zuführt.
i7ie Pig. 4 zeigt, verlaufen die Oeffnungen oder Spalte 24 des Absohirmgliedee 45 allmShlioh, ao
dass ein allmählich zunehmender bzw. abnehmender Teil
des von der Lampe 4^ abgestrahlten Lichts auf den Photowiderstand
38 fällt. Andererseite lasst sich der Enpfindliciikeitsschwellenwert d»r Steuerschaltung
2C mittelp des RegelWiderstandes 39 und/ode* die Helligkeit
der Lan^e 40 mittels des Regelwiderstandes 41
ändern. Dadurch ist die Dauer der Reihe von Hochspannungsimpulsen
und/oder der AnfangsZeitpunkt dieser
Eoihe in bezug auf die Lage des Abschirmgli'edes 43
regelbar. Bei eiuer Zündvorrichtung für einen Ottomotor kann die itegelunj selbettBtig erfolgen, z.B.
1 0 9 3 / Ί Ι Π F. 7 7
pier 2420
dadurch, dass der Wert des ./iderstandes 4I unter der
Einwirkung von Daten geändert wird, die von einen Gas-Chromatograph
und/oder von einem Tachogenerator herrühren. Dabei kann selbstverständlich ein Transistor als
einstellbarer V/id erst and benutzt werden· Dies ist eine .sehr nützliche und erwünschte Eigenschaft, weil die
Zusammensetzung und der Druck des brennbaren Gasgemisches in einem Ottomotor sehr stark schwanken» während
eine möglichst vollständige Verbrennung gewünscht
1C oder sogar erfordert wird und eine unvollständige Verbrennung einen starken Angriff der Zündkerzenelektrode^
mit sich bringt, was wiederum eine noch schlechtere Verbrennung herbeiführt· Ein unentbehrliches Mittel,
um einer solchen unvollständigen Verbrennung entgegenzuwirken, ist eine selbsttätige dauernde Anpassung
des uündzeitpunktes und der Dauer des Zündfunkens bzw·
der Reihe von Zündfunken»
Bei der in Fig· 5 dargestellten Variante ist
der Transistor 19 Bestandteil einer integrierten Schältuns
50$ die ausserdem die Basis-, Emitter- und Kollektorwiderstände
29, 30 bzw* 31 dieses Transistors, ein·
gegensinnig parallel zu seiner Basis-Emitter-Strecke
geschaltete Schutzdiode 44t einen Phototransistor 38·,
der den Photowiderstand J8 der Fig. 3 ersetzt, und
drei zusätzliche Verstärkertransistoren 45, 47 und 49
vom npn-Typ in Emitterschaltung sowie ihre Kollektor-
1 G 3 8 ? 3 / Π c. 7 7.
BAD
PHH 2420
widerstände 46 und 51 und Kopplungswiderstiinde 48 und
^2 enthc'lt. Durch die Anwendung einer solchen integrierten
Sclu-ltung mit nur vier Anschluß sen, nSnlioh zwei für
die ^ieisung, einer für den Eingang und einer für den
..UGganc, werden die ,v'bmessungen der ganzen Vorrichtung
auf ein I.indestnass lieschtSnkt, wahrend ihre Herstellung
ruecerst einfach und somit billig wird.
1098 2 3/0 5 77
Claims (2)
1. Vorrichtung zur ^rseugur.g von Hochcpannurigsimpulsen,
insbesondere zur lirseucunc von Funken an einer
Zündkerze eines Verbrennungsmotorsf nit einen Kondensator
der in Reihe nit der Primärwicklung eines herauf
transformierenden Hochspannuugstr.?i*sfornators gesohaltet
ist, über dearen Sekundärwicklung .nindes tens eine
Zündkerze anj^e sch lossen r/erden kann, mit einer -'pannungsquelle
durch die der Kondensator auf (je laden wird,
mit einem gesteuerten Gleichrichter über den der Kondensator durch die Primärwicklung des IIochüj.;annun£F-transforraator3
entladen wird, und mit einer .Steuerschaltung duroh die der gesteuerten Gleichrichter leitend
je nacht werden kann, dadurch gekennzeichnet, dr.sa
die Steuerschaltung ein Und-Gatter enthült, dem ein
Steuernignal und eine von der Upannune über dem Ko:.-densator
r.b^eleitete Spannunj zugeführt werden, derart,
dass der gesteuerte Gleichrichter röhrend eines
Steuersignals wiederholt leitend £;enncht wird, -.Is die
Spannung über dem Kondensator einen vorbestimmten Vert
erreicht,
2. Vorriohttmg nach Anspruch 1, dadurch gekennaeichnet,
dass die Steuerschaltung einen Vrr-nsietor
enthalt, zwischen dessen Emitter und Bajis bein Vorhandensein
doe Steuersignals die Differenz zwisohen
eineiii proportionaler.! Teil der . /aiinunj fiber den Kon·
109823/0577
BAD0RK3INAL «
PHN 242O
densator und einer der Spannung der Jpannungsquelle
proportionalen Vergleichsspannung angelegt wird, so dass die ',i'iederholungsfre^uenz der erzeugten Hochspannungsimpulse
annrlherend unabhängig von der Spannung der
Spannungsquelie ist.
3» Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Heihenschaltung des Kondensators und der PrimSrwicklung
des Hochs^annungstransformators durch die 1'οihenschaltung zweier Gleichriohterelemente des Gleiohx-i
oh te rs überbrückt ist, 30 dass die erstere Reihenschaltung
bei leitendem gesteuerten Gleichrichter einen für Ströme beider Richtungen geschlossenen Schwingungen
kreis bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazität
des Kondensators und die über der PrimSrwicklung
des Hochs^annung3transfornators wirksame induktanz so
gewählt sind, dass eine halb· Eigenschwingungsperiod· ■
des so gebildeten Schwingungskrelses kürzer als die Erholungszeit des gesteuerten Gleichrichters ist, so
dass jeder erzeugte Hochspannungsimpuls ein Schwingungeimpuls
ist, der sich über mehr als eine Schwingungip·-
riode dieses Jchwingungskreises erstreckt·
4· Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche* zum Zünden «ines brennbaren Gas-
oder Dunpfgemisehte in einem Verbrennungsraum eines
Ottomotors, bei der das Steuersignal durch die Beleuchtung
eines lichtempfindlichen Elementes duroh einen
109823/057 7 ,
BAD ORIGINAL
BAD ORIGINAL
PHlI 2420
Spalt erzeujt w;Lrd, der in einem vom Liotor angetriebenen Abschirnglied vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Spalt allmShlich verläuft und dass di· ·
Stärke der für die Belevchtung des lichtempfindlichen
Elementes verwendeten Lichtquelle und/oder die Empfindlichkeit dieses lichtempfindlichen Elements duroh di·
bezüglichen V.erte der Betriebsparameter des Motors beeinflusst wird bzw. werden, um jede Reihe von Hochepannungs impuls en zu einem optimalen Zeitpun.it anfangen und
oder eine optimale Zeit da'uern zu lassen· 5. Vorrichtung naoh Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der Lichtquelle und/oder dl·
Empfindlichkeit des lichtempfindlichen Elementes duroh
mittels eines Gastjhromatographen erhalten· Daten beeinflusst wird bzw« werden·
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